TW410488B - Radio apparatus - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4104δδ Α7 ______ Β7 — - 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明與無線電裝置有關；特別但非完全是，與具迴路 天線之小體積無線電裝置，譬如，呼叫器有關。本發明也 與迴路天線有關。 技藝背景 呼叫器中使用迴路天線已是眾所週知；這種天線基本上 是一條彎成我們所希望形狀的細長金屬條，此外尚有一個 跨接於迴路兩端、調諧天線用之單可變電容。因爲希望呼 叫器的成本能越來越低，所以其所含之部件只要合用，成 本疋越低越好，但低成本之可變電容有一個缺點，那就是 其所調諧到之頻率通常有能量的損失，使得賴情況在溫 度的效能上表現不佳。另外，利用單可變電容調諧天線於 -個寬頻範® ’有—個壞處，那就是賴時要很精準才可 以ΰ 發明揭示 提供出一個擁有低成本部件、但相對有效率且易於調諧 之小體積天線’是爲本發明之目標。 ^個角度來看，本發明提供出一個無線電裝置，其所 擁有之壇路天線，包含：_個加長m第ί與第= 電尾:所連接起來之第一與第二導體所形成之迴圈；一個 併入第尾邵之定電容；一個連接了第一與第二導體，使 者’'第一導電尾部鄭接但仍有距離之分接頭；以及一 個=於該分接頭中之可變電容广從另一個角度來看，本發 明提供出一個迴路天線，其包含：—個加長了的、由第— -4- -本紙張尺度適同 --- / ~.I裝 訂 l· 線一^ 'S, (請先聞讀背面之注意事項•本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 410488 A7 B7 五、發明説明（2 ) 與第二導電尾部所連接起來之第一與第二導體所形成之迴 圈；一個併入第一尾部之定電容；一個連接了第一與第二 導體，使此二者與第二導電尾部鄰接但仍有距離之分接 頭；以及一個位於該分接頭中之可變電容。 藉著使用定値電容與遠位置之可變電容，天線之調諧將 主控务該定値電容，此定値電容的Q値高於該可變電容， 其可限制調諧的範圍，使得天線可比由低成本之可變電容 調諧得精準。分接頭的位置依於一個準則來決定，此準則 就是：若將分接頭移向該定電容，則可增加調諧的範圍但 會增加損逸；若是將分接頭移向該第二尾部，則雖會減小 調错的範圍但卻可增加效率。 該可變電容可以是機械可調式的，也可以是電子可調式 的，譬如，變容器。雖然電子可調式電容可調諧天線至不 同的頻率，但是像變容器這樣的元件卻是一種損逸裝置。 爲了抵抗該損逸效應，可將天線之電子調諧範圍降至最小 以及在鄰近於該第一分接頭（但仍有間隔）處提供另一具機 械可調式電容器之分接頭，此電容器有足夠的調諧範園可 修正因製造誤差所形成的諧振頻率的變動。 一高値直流阻隔電容可以被併入該天線之第二尾部以及 變容器偏壓源之連接在該阻隔電容之任一邊附加於天線。 製造該迴路天線的一個方便的方法是在一絕緣基板上作 一個電氣地導電軌。如果發現無法接收該基板中之損逸， 那麼就在該基板的對邊提供第二“迴圈，該第二迴圈包含一 定値電容但不具分接頭。藉由透過基板之二迴圈互連所製 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Ad規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項本頁)

By η!.'·'-ϋ .裝. 訂 線 410488 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 成之法拉第籠型式結構之使結構内無E場，任何會導致損 逸的邊緣效應會被反制。 該迴路天線概呈平坦，一個耦合該天線至印刷電路板 (p.c.b.)上之射頻部件.的簡單又可避免因p.c.b.材質造成損 逸之方法，就是使用一個磁性迴圈，該迴圈藉由一安裝在 該p.c.'b.上，鄰近但有距離於該迴路天線之迴圈予以耦 v 合0 在一直接將迴路天線直接耦合至p.c.b.上射頻部件之具 體實施例中，該具定値電容之第一尾部以及該第一與第二 導體，所包含之結構爲，它們延伸垂直於第二尾部，該該 第二尾部包含了位於該載有射頻部件之p.C.b.上之印刷導 電軌。 本發明也提供了具有迴路天線之無線電裝置，該迴路天 線包含第一與第二概呈共伸之具各自第一與第二尾部之電 導體，該第一導體之第一尾部與該第二導體之第二尾部提 供輸出至該裝置之射頻電路。 圖式之簡要説明 現以配有附圖之例子來描述本發明，其中： 圖1是本發明之無線電裝置的草圖， 圖2是該使用於圖1無線電裝置中之迴路天線，其具體 實施的草圖， 圖3是該使用於圖1無線電裝置中之迴路天線，其第二 具體實施例之草圖， 一 圖4之草圖説明了迴路天線使用磁性耦合迴路，耦合至 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） — r-τ------裝------訂----^--^ (請先閲讀背面之注意事項本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 410488 A7 B7 ^^^^^^____ L , ~ 五、發明説明（4 ) 印刷電路板， 圖5是圖2中圓框部价的放大圖， 圖6與7分別是圖2與圖3中之迴路天線的雙迴路配置的 草圖， 圖8是迴路天線之第三具體實施例的草圖，以及 圖W是製於傳輸線之迴路天線的草圖。 這些圖中相同的參考數字代表的是相同的部件。 實施本發明之模式 參考圖1，該無線電裝置是一擁有迴路天線i 2之呼叫器 10 ;該迴路天線藉由第二迴圈14感耦合至該安裝於印别 電路板1 6上之射頻電路。射頻電路與解碼器的細節對於 了解本發明沒有幫助，所以不予説明。 圖2是迴路天線12之第一具體實施例，它可以是—個可 自行支撑之金屬迴圈，也可以是—個在絕緣基板上之導電 轨。 迴路天線1 2通常是延長型的，但其確切的形狀需視無 線電裝置的形狀而定。天線2〇具有第一與第二尾部18 , 20，此二者藉由第一與第二導體22，24而互接。晶片電 谷2 6併在第一尾邵} 8中，其功能爲決定天線丨2之調諧範 園。第一與第二導體22，24間連有一導電分接頭28，其 鄰近於第二尾邵20，但仍有些距離。分接頭28中含有一 機械式之可變電容30，以便對天線12執行微調。電容器 26的Q値比可變電容3〇的卩値畫少高1〇階。晶片電容μ 可以是譬如，破璃電容或是陶瓷 本紙張纽適财關家標準(CNS ) Ai格（ (請先閱讀背面之注意事項\^^本頁) -装· 订 410488五、發明説明（5 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 分接頭28的位置將依幾個因素，經驗 定 接頭28越是靠近晶片電容26， ^ 为 了调為範圍會越大，但損 逸也會越大；分接頭28越是靠逬筮_ 袖r ® 4 ϋ I 近罘—尾邵2 0，那麼可調 會越小’不過’效率也會越大。爲了有所依循起 見，對於一個置於一尾部概呈平坦之Μ基板上、長35毫 未，寬9毫米且料爲470百萬赫之加長型印刷電路迴路 =線而言，我們發現分接頭距離第二尾部〗2毫米等級， 疋可被接受的。晶片電容26之値爲22微微法，可變電容 3〇之値則在1.3至3.7微微法的範圍。 圖3是一適用於操作在幾個頻率之無線電裝置中之電子 調諧式迴路天線。這裏僅說明圖2與圖3之不同處。在此 具體實施例之可變電容包含一安裝在分接頭28上之變容 器二極體3 2。爲改變變容器二極體3 2之電容値，我們於 第二尾部2 0加入一個直流阻隔電容3 8，並由雙绞式導體 4〇將偏壓送至該電容器38之每一邊。 變容器二極體通常爲損逸裝置，可藉由使用該高Q晶片 電容器2 6的調諧該迴路天線1 2，將此損逸效應減至最 小。在第一與第二導體22、24之間鄰近分接頭28之處 (但仍有距離）另外提供一第二分接頭3 4 β該第二分接頭 34併有一機械可調式之電容器36，該電容器36的調諧範 園’大到足以修正製造上之諧振頻率的偏移。 圖中可看出，藉由迴路14，耦合至射頻電路。不過， 如果有導電連接之需要，那麼該〜分別連接至第一與第二導 體2 2，2 4之導線4 2，4 4，可提供連接之所需。如果方 -8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 再f! -装· -訂 卜線 輕濟部中央榡準局貝工消費合作社印製 410488 A7 ----- -B7 _ 五、發明説明（6 ) 便，導線4 2，44還可提供直流偏壓。 就如圖1中所描述以及圖4中可更清楚看到的，該迴路 天線12可藉著一個由導線所形之磁性耦合迴路14，耦合 至該印刷電路板16。使用這種耦合方式有一個好處，那 就是該迴路天線12可分離於該印刷電路板16之外而不受 印刷t路板損逸性質的影響；另外，我們能以較低的成本 單獨製造該迴路天線1 2。 參考圖5之圖2中圓框邪份的細部圖。該迴路天線1 2可 以在基板46的一侧製成導軌，譬如，藉著直接蝕刻印刷 電路板層次·或是在介電基板46上印刷導電轨。不過，如 果能在基板46的兩侧提供出背對背之迴路天線12，i2i， 那麼天線的敏感度將會加強〇因爲基板46的兩侧將是等 電位，所以基板材質中之E場將會被消除，而會有最小之 損逸。 視該雙迴路天線12，121之製造而定，邊緣效應會反過 來影響上述之好處；但是已經發現，藉著將迴路天線互相 連起來，（假定是在基板4 6上打一個通孔4 8 )創造出法拉 第籠的結構形式，可阻止基板内部E場的出現。雖然圖中 之通孔4S位於該導電軚的中央，但它可以在其他的位 置，像是，導軌的邊緣。 圖6與7是以圖2與3之第一、第二具體實施例爲基礎之 雙迴路天線。爲簡要起見，基板46不顯示。圖6與7中之 迴路天線121，其形狀與大小都輿迴路天線2 2相同；在其 第一尾部181處有一晶片電容器261，但爲了簡化有關天 -9 - 本紙張尺度適用中國國家&隼（CNS > A4規格（公瘦） Ί,»-------襄-- (詩先閱讀背面之注意事項寫本頁) 奸 -· 410488 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 線的調諧，該橋接了第一與第二導體221，241的分接頭 上並沒有可變電容。 ' 圖8是迴路天線12之具體實施情況，其中該第二尾部2〇 與該筆有機械可調式電容器30之分接頭28是在印刷電路 板16上，迴路天線其餘的部份則以大致垂直於該印刷電 路板1'6的方向向上延'伸。更特別的是，第一尾部i 8與第 —、第二導體22、24均爲低損逸材質，譬如，鍍銅的 銀。第二尾部20則有可能與迴路天線其他部份的材質相 同。該電谷器26插進第一尾部，用以調諧該迴路至所 希望之頻道頻率》電容器26可以製爲一適當導板之小印 刷電路板以及一低損逸基板，譬如，一 ptfe負載板，該電 容器26或者可以是一安裝於該小印刷電路板上之高q固定 電容器。該第二尾部20在印刷電路板上包含銅製導軌， 該機械可調式電容器30所具有的電容値，可將迴路天線 整體的為振俊拉到我們所需的頻率。該迴路天線1 2的第. 一尾邵2 0，用以感應地接入迴路的其他部份，以便得到 傳輸線得以匹配低雜訊放大器5 〇之阻抗。 因爲該機械可調式電容器30跨接了迴路天線12的低阻 抗部份，所以最終網路的Q値會較高；而此電容30之等效 寄生電阻會以一個比率而被轉換提高，此比率爲該高電容 器26之阻抗與該第二尾部20連同迴路天線12之接面阻抗 的比°該電容器3 0之電容値亦轉爲相類似的値，所以成 爲一跨接於迴路天線1 2之尾端广具較低電容但較高Q値之 裝置。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） f請先閱讀背面之注意事項Η •裳-- ί ^本頁.} -訂· 1-燦 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 410488 A7 A7 _ B7 五、發明説明（8 ) 另一個以低成本元件來製造小天線的方法就是，由傳輸 線端來製造天線。倘若偵測系統的Q値提高到可以抵消電 子尺寸的縮小，那麼天線可以做得更小。傳輸線諧振器典 型的Q値要比正常的集總阻抗電路可得到之Q値，要大得 多。 于 圖9灰一包含有平行配置傳輸線60 , 62之迴路天線的一 個例子，該傳輸線60，62彎成迴圈形狀，此環狀之兩相 對尾端則分別地連接至放大器5〇的兩輸入端。傳輸線 6〇，62扮演傳輸線變壓器，它磁性地耦合輻射場，因而 成爲天線。天線的調諧有賴傳輸線長度參數的良好控制， 這樣才有可能製造出調到所欲頻率之天線。 我們可以選擇性地堤供機械可調式電容器3〇以便可以 修整天線的調讀。 施行傳輸線之方法包含： (1)—帶有一端内導體之多圈螺旋共軸電纜，於另—端 連接至外邵導體或導電護套，輸出則是由一端之外部與另 一端之内導體所出。 /2) —似落螺旋形捲電容部件，其包含二個交錯著介電 質之導電结。其中之一之箱的内端連接至另一猪之外端， 輸出則是由該另一羯之内端與該洛之外端所出；以及 (3) p.c.b.之取線結構或半導體製造。 從本揭示可知，習於此藝人士其他的修改可行。修改可 包含在設計i已知之其他特H線電裝置與迴路又線之 製造與使用，可取代或加之於在此描述之特性。 -11 - 本紙張尺度適用中國囷家榡準（) A4現格（210x^7公疫"7 - s J— tit I 1 - I —I- I I I (請先閒讀背面之注意事項本頁) 訂

Claims (1)

1. 410488 A8 BS C8 DS 六、申請專利範園 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 1. 一種具有一迴路天線之無線電裝置，包含一大致加長了 的迴路其係由第一與第二導電尾部互連之第一與第二電 導體所形成；一被併入該第一尾部之定値電容；一互連 該第一與第二導體之分接頭，使此二導體與第二導電尾 部鄰接但仍有距離；以及一於該分接頭中之可變電容。 2. 如f請專利範圍第1項之裝置，其特徵在於該定値電容 • . . 具有高於該可變電容之Q値。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在於該可變電容 包含電氣地可.調電容。 4如申請專利範園第3項之裝置，其特徵在於另一分接頭 互連該第一與第二導體，使此二者與該第一前述分接頭 鄰接但仍有距離；以及一於該另一分接頭中之機械地可 調電容。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在於該迴路天線 包含一基板，以及其特徵是該第一與第二導體以及該第 一與第二尾部包含一位於該基板上之印刷的電氣導電 軌。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 6. 如申請專利範園第5項之裝置，其特徵在於另一大致加 長了的、由位於該第一上述迴路基板上對邊之第一與第 二導電尾部所互連之第一與第二印刷的電氣導電軌所形 成之迴路；一被併入該另一迴路第一尾部之定値電容。 7. 如申請專利範園第6項之裝置，其特徵在於該位於基板 兩侧上之電氣地導電軌是藉由ΪΙ過該基板之連接物而電 氣地互聯。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ABCD 410488 々、申請專利範圍 8. 如申請專利範園第1項之裝置’其特徵在於該第—與第 二導體以及該第一尾部 實質地垂直沿伸該第二尾部。 9. 如申請專利範圍第.1項之裝置，其特徵在於該迴路天線 感應地耦合至另一安裝在一載有射頻部件之電路板上之 迴路天線。 10. —種'迴路天線，包含一大致加長了的、由第一與第二導 電尾部互連之第一與第二導體所形成之迴路；一被併入 該第一尾部之定値電容；——互連該第一與第二導體，使 此二者與第二導電尾部鄰接但仍有距離之分接頭；以及 一於寧分接頭中之可變電容β 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 裝 頁 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）